冷喷涂制备铜基复合材料研究进展

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作者 胡晓娜 陈威 +2 位作者 邹晋 胡强 吴丹 《热处理技术与装备》 2024年第5期59-68,共10页

对冷喷涂铜基复合材料的沉积特性和结合机理进行了分析,总结了典型冷喷涂铜基复合材料的微观结构与性能特点,并对冷喷涂制备铜基复合材料的发展方向进行了展望,为冷喷涂制备铜基复合材料的开发与应用提供了参考与借鉴。

关键词 冷喷涂 铜基复合材料 结合机理 微观结构

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基于替代电镀硬铬的WC增强金属复合涂层疲劳性能的研究现状

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作者 黄春杰 张正茂 +5 位作者 雒晓涛 廖先金 徐雅欣 王进剑 裴华平 李文亚 《精密成形工程》 北大核心 2024年第7期205-214,共10页

传统电镀硬铬涂层存在网纹裂纹缺陷、抗疲劳性能不足以及环境污染严重等问题,针对新一代航空工业急需新技术替代传统电镀硬铬这一迫切需求,研发新型的耐磨耐蚀涂层体系及其先进环保的再制造技术迫在眉睫。根据先进涂层技术的发展情况,... 传统电镀硬铬涂层存在网纹裂纹缺陷、抗疲劳性能不足以及环境污染严重等问题,针对新一代航空工业急需新技术替代传统电镀硬铬这一迫切需求,研发新型的耐磨耐蚀涂层体系及其先进环保的再制造技术迫在眉睫。根据先进涂层技术的发展情况,研发出了基于高温熔化-凝固技术的物理气相沉积、超音速火焰喷涂以及激光熔覆技术,这在绿色制备航空工业用耐磨耐蚀涂层上表现出了一定的应用前景,并表现出了比传统电镀硬铬更长的疲劳寿命,但其仍存在内应力过高而开裂、粉末氧化或相变导致疲劳性能下降等一系列关键问题。近年来,冷喷涂涂层技术作为先进环保的新技术,凭借其低温固态沉积特性在制备金属基复合涂层上展现出了显著的冶金优势,其中冷喷涂涂层的残余压应力有助于提高零件的疲劳性能。此外,从起落架防护涂层沉积到其修复再制造环节,冷喷涂技术均可参与其中。因此,作为固态沉积工艺的冷喷涂,其在替代传统电镀铬的新型涂层制备工艺方面具有显著的应用潜力,未来的研究将集中于优化冷喷涂涂层材料和工艺上,以进一步提高其力学性能和疲劳性能。 展开更多

关键词 电镀硬铬 超音速火焰喷涂(HVOF) 激光熔覆沉积(LCD) 冷喷涂(CS) 疲劳性能

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冷却方式对Cu-10Fe合金铸态组织和性能的影响

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作者 王佳伟 陈威 +2 位作者 徐敬 胡晓娜 刘秋香 《江西科学》 2024年第5期1015-1018,共4页

采用不同铸造冷却方式(石墨模、水冷铜模)制备Cu-10Fe合金,研究了冷却方式对Cu-10Fe合金铸态组织和性能的影响。结果表明,冷却方式对Cu-10Fe合金抗拉强度和电导率影响显著。采用石墨模时,Fe元素在基体中固溶度降低,促进Fe相析出,对提高... 采用不同铸造冷却方式(石墨模、水冷铜模)制备Cu-10Fe合金,研究了冷却方式对Cu-10Fe合金铸态组织和性能的影响。结果表明,冷却方式对Cu-10Fe合金抗拉强度和电导率影响显著。采用石墨模时,Fe元素在基体中固溶度降低,促进Fe相析出,对提高合金的电导率有利。采用水冷铜模时,合金组织明显细化,Fe元素在基体中固溶度增加,合金的抗拉强度、硬度显著提高,而电导率小幅下降,其抗拉强度为299.1 MPa,硬度为103.6 HV,电导率49.58%IACS,综合性能良好。 展开更多

关键词 CU-FE合金 冷却方式 微观组织 电导率 力学性能

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冷喷涂制备纯铜研究进展 被引量：1

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作者 胡晓娜 陈威 +2 位作者 邹晋 胡强 吴丹 《热处理技术与装备》 2024年第3期62-72,共11页

纯铜是目前应用最为广泛的工程材料之一,在一些工业应用中需要采用纯铜对零件表面进行修复,或使用纯铜成型结构复杂的异形件。冷喷涂作为一种固态沉积技术,可有效避免喷涂材料的氧化和偏析。此外,纯铜延展性好以及易氧化的特点,使其非... 纯铜是目前应用最为广泛的工程材料之一,在一些工业应用中需要采用纯铜对零件表面进行修复,或使用纯铜成型结构复杂的异形件。冷喷涂作为一种固态沉积技术,可有效避免喷涂材料的氧化和偏析。此外,纯铜延展性好以及易氧化的特点,使其非常适合采用冷喷涂技术制备。目前,针对冷喷涂制备纯铜沉积体已有深入研究,并且以纯铜作为冷喷涂技术的先驱材料,促进了冷喷涂制备纯铜研究理论基础的发展。根据已有报道,阐明了冷喷涂金属沉积体的形成机理;分析了冷喷涂纯铜沉积体的过程调节参数,重点探讨了喷涂颗粒的形貌、尺寸、含氧量、硬度及喷涂载气的种类、温度对纯铜沉积体微观结构和性能的影响;分析了冷喷涂铜沉积体微组织结构、单个喷涂颗粒的沉积特征及颗粒间界面特征;总结了多种后处理技术对冷喷涂铜沉积体微观结构和性能的影响,为研究冷喷涂制备铜合金与其他金属及其合金的沉积机理提供了参考和借鉴。 展开更多

关键词 冷喷涂 纯铜 形成机理 微观结构 后处理

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深冷处理技术在铜合金研究中的应用综述

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作者 胡晓娜 陈威 邹晋 《材料热处理学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1-14,共14页

随着高新技术产业的不断发展,铜合金作为其中的关键基础材料,对其性能提出了更高的要求。近年来,研究发现对铜合金进行深冷处理可使其获得更优异的力学性能和物理性能,这为铜合金的应用拓宽提供了可能。本文综述了铜合金深冷处理方面的... 随着高新技术产业的不断发展,铜合金作为其中的关键基础材料,对其性能提出了更高的要求。近年来,研究发现对铜合金进行深冷处理可使其获得更优异的力学性能和物理性能,这为铜合金的应用拓宽提供了可能。本文综述了铜合金深冷处理方面的研究进展,介绍了深冷处理及结合塑性加工和静磁场处理对铜合金性能的影响,分析了深冷处理对铜合金的组织演变和综合性能变化的影响规律及作用机制,旨在为铜合金深冷处理技术的开发与研究提供参考与借鉴。 展开更多

关键词 铜合金 深冷处理 力学性能 物理性能 组织演变

原文传递

稀土钇对无氧铜铸锭组织和性能的影响

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作者 曾延琦 吴语 +5 位作者 郭玉松 余辉辉 黄红华 邹晋 马力 董道伟 《热处理技术与装备》 2024年第5期36-39,共4页

采用直读光谱仪、氧氮氢分析仪、显微硬度计和涡流电导率仪等,研究了稀土Y对无氧铜铸锭组织、力学性能和导电性能的影响规律。结果表明,添加稀土Y可以显著降低无氧铜铸坯中O、S、P和Zn等杂质元素的含量;随着稀土Y含量的提高,试验铸锭的... 采用直读光谱仪、氧氮氢分析仪、显微硬度计和涡流电导率仪等,研究了稀土Y对无氧铜铸锭组织、力学性能和导电性能的影响规律。结果表明,添加稀土Y可以显著降低无氧铜铸坯中O、S、P和Zn等杂质元素的含量;随着稀土Y含量的提高,试验铸锭的晶粒尺寸先增大后减小且分布更均匀,维氏硬度先降低后升高,导电率则先升高后降低。 展开更多

关键词 稀土钇 无氧铜 化学成分 显微组织 导电率

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镍基复合涂层研究现状

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作者 罗汝恺 江龙发 +6 位作者 彭文屹 魏仕勇 周杰 刘郅澄 胡怡 许翔宇 邓志伟 《江西科学》 2024年第4期797-802,共6页

镍基复合涂层是目前广泛应用于碳钢,铝合金,钛合金表面改性的金属基复合涂层之一,因其性价比高,耐蚀性,耐磨性良好等特点而获得了航空航天,国防,化工等领域的关注,目前已经研究出如碳化钨强化镍基涂层等多种满足实际需求的镍基复合涂层... 镍基复合涂层是目前广泛应用于碳钢,铝合金,钛合金表面改性的金属基复合涂层之一,因其性价比高,耐蚀性,耐磨性良好等特点而获得了航空航天,国防,化工等领域的关注,目前已经研究出如碳化钨强化镍基涂层等多种满足实际需求的镍基复合涂层。然而,现代工业应用要求更高的涂层性能,传统镍基复合涂层存在耐磨与耐蚀性能不足的问题,且基础机理研究尚不够深入。在此基础上,从制备工艺,典型的加强相以及涂层的功能性方面进行了分类综述,介绍了镍基功能涂层目前的研究进展与部分形成机理。最后提出了镍基复合涂层领域现存在的几个问题,并对其未来的研究进行展望。 展开更多

关键词 镍基复合涂层 耐磨性 耐蚀性 显微组织

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铜铁合金带材起皮原因解析

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作者 余辉辉 邹晋 +4 位作者 胡强 郭军力 胡晓娜 曾延琦 黄雅盼 《热处理技术与装备》 2024年第5期51-55,共5页

采用SEM、EDS、ICP-OES等方法研究了Cu-Fe合金带材表面起皮的成因和改善措施。结果表明,起皮现象以零星点状或成片形式存在,呈不规则状,起皮处有明显的凹陷迹象。Fe含量越高,起皮越严重。结合起皮处和Cu基体的SEM和EDS结果可知,导致起... 采用SEM、EDS、ICP-OES等方法研究了Cu-Fe合金带材表面起皮的成因和改善措施。结果表明,起皮现象以零星点状或成片形式存在,呈不规则状,起皮处有明显的凹陷迹象。Fe含量越高,起皮越严重。结合起皮处和Cu基体的SEM和EDS结果可知,导致起皮的原因是起皮处存在大量的O。O在Cu中的固溶度比较低,主要以Cu 2O的形式溶解于Cu及其合金中。凝固时,O与Cu生成Cu 2O脆性相,并形成低熔点的Cu-Cu 2O共晶组织分布在晶界处。在热轧和冷轧过程中,Cu-Cu 2O共晶组织将从Cu基体脱离,形成带材表面的起皮。为了改善Cu-Fe带材表面的起皮情况,需要控制铜液中的O含量,在日常工作中应做好熔体保护,在熔炼炉和结晶器上覆盖多重覆盖剂,并向熔炼炉内部吹入一定量的氩气进行气体保护,能够有效避免铜铁合金带材出现起皮现象。 展开更多

关键词 铜铁合金 起皮 显微组织

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WC-10Co4Cr涂层的制备工艺及性能研究

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作者 李旭勇 徐雪源 +4 位作者 李琼 廖可 严伟 杨学兵 张林伟 《江西科学》 2024年第4期803-808,共6页

WC-10Co4Cr涂层具有高硬度和良好耐磨损性能,在航空领域应用广泛。采用超音速火焰喷涂法在A100钢表面制备了WC-10Co4Cr涂层,通过正交实验法确定最佳制备工艺,在最佳工艺条件下制备WC-10Co4Cr涂层,测试了涂层的显微硬度、残余应力、结合... WC-10Co4Cr涂层具有高硬度和良好耐磨损性能,在航空领域应用广泛。采用超音速火焰喷涂法在A100钢表面制备了WC-10Co4Cr涂层,通过正交实验法确定最佳制备工艺,在最佳工艺条件下制备WC-10Co4Cr涂层,测试了涂层的显微硬度、残余应力、结合强度和摩擦系数。结果表明,最佳工艺条件是煤油流量为5.8 SCFH,氧气流量为1900 SCFH,喷涂距离为350 mm,送粉速率为9.5 r/min。在最佳工艺条件下制备的WC-10Co4Cr涂层平均显微维氏硬度为1137,硬度明显高于A100合金钢基底,残余应力造成的弧高值为0.373 mm,涂层的结合强度高于70.9 MPa。制备的WC-10Co4Cr涂层在显微硬度、残余应力和结合强度方面均能达到航空行业标准。WC-10Co4Cr涂层的磨损深度和磨损体积明显低于A100合金钢基底,具有更高的耐磨损性能。A100合金钢的磨损机制为黏着磨损,WC-10Co4Cr涂层的磨损机制为磨粒磨损。 展开更多

关键词 WC-10Co4Cr涂层 超音速火焰喷涂 显微硬度 残余应力 结合强度

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高碳硬线65钢静态CCT曲线测定及组织分析

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作者 帅勇 张亚君 +1 位作者 刘觐 冯小明 《热处理技术与装备》 2024年第4期1-5,共5页

为探究高碳硬线弹簧钢轧后盘条组织和性能的变化规律,指导盘条轧后多级控温冷却工艺的制定,以65钢为研究对象开展静态CCT曲线测定及组织分析。试验结果显示,冷却速度对65钢奥氏体-珠光体相变后珠光体片层影响明显,盘条轧后风冷线采取前... 为探究高碳硬线弹簧钢轧后盘条组织和性能的变化规律,指导盘条轧后多级控温冷却工艺的制定,以65钢为研究对象开展静态CCT曲线测定及组织分析。试验结果显示,冷却速度对65钢奥氏体-珠光体相变后珠光体片层影响明显,盘条轧后风冷线采取前段5~10℃/s冷却速度、中后端1~5℃/s冷却速度、出风机温度570℃以上的分级冷却工艺,可以获得片层间距80~150 nm的索氏体+少量铁素体组织,实现了硬线钢的组织优化与性能协同提升。 展开更多

关键词 65钢 硬线钢 CCT曲线 组织

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多次闭模压缩对不同Si含量AZ31合金显微组织和耐磨性能的影响

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作者 郭炜 管博 +1 位作者 陈威 吴丹 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期36-39,共4页

将Si添加到AZ31熔体制备AZ31-2%Si合金,采用高温多次闭模压缩加工AZ31和AZ31-2%Si合金,研究其微观组织和耐磨性能。结果表明,铸态AZ31合金相组成为Mg与Mg_(17)Al_(12),而铸态AZ31-2%Si合金相组成为Mg、Mg_(17)Al_(12)与Mg_(2)Si。400℃... 将Si添加到AZ31熔体制备AZ31-2%Si合金,采用高温多次闭模压缩加工AZ31和AZ31-2%Si合金,研究其微观组织和耐磨性能。结果表明,铸态AZ31合金相组成为Mg与Mg_(17)Al_(12),而铸态AZ31-2%Si合金相组成为Mg、Mg_(17)Al_(12)与Mg_(2)Si。400℃五次压缩后,AZ31合金晶粒由粗大等轴晶转变为细小再结晶,Mg_(17)Al_(12)相溶解,AZ31-2%Si合金中Mg_(17)Al_(12)相绝大部分溶解到基体中,粗大Mg_(2)Si相破碎成细小的颗粒并弥散分布在晶界周围。滑动摩擦2500 m后,铸态、五次压缩态AZ31合金的磨损量分别为26.4、22.1 mg,铸态、五次压缩态AZ31-2%Si合金的磨损量分别为22.7、21.0 mg,AZ31合金耐磨性能提高的主要因素是晶粒细化,AZ31-2%Si合金耐磨性能提高的主要因素是晶粒细化、Mg_(2)Si相细化及其弥散分布。 展开更多

关键词 镁合金 闭模压缩 微观组织 Mg2 Si相 耐磨性

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Cu-15Fe-Ce轧制形变合金组织和性能研究

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作者 黄雅盼 邹晋 +4 位作者 胡强 陆德平 黄国杰 余辉辉 郭玉松 《有色金属工程》 CAS 2024年第11期76-84,共9页

采用真空感应熔炼制备了Cu-15Fe-Ce合金,并结合冷轧和时效工艺制备合金带材。通过电镜微观组织观察和能谱分析,拉伸性能和导电率测试,研究了不同Ce含量对Cu-15Fe合金的显微组织、力学和电学性能的影响规律。结果表明,微量稀土Ce的添加... 采用真空感应熔炼制备了Cu-15Fe-Ce合金,并结合冷轧和时效工艺制备合金带材。通过电镜微观组织观察和能谱分析,拉伸性能和导电率测试,研究了不同Ce含量对Cu-15Fe合金的显微组织、力学和电学性能的影响规律。结果表明,微量稀土Ce的添加有利于细化Cu-15Fe合金的富铁相,减小轧制后铁纤维的间距,从而激发不同的强化机制,改善合金的机电性能和高温抗软化性能。然而,过量的Ce元素在晶界处形成网状分布的金属间化合物,降低合金的整体性能。当Ce含量为0.005%时,Cu-15Fe-Ce经过500℃×60 min时效处理后,合金带材达到最佳综合性能。 展开更多

关键词 铜铁合金 稀土 机电性能 高温抗软化性

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